(57)【要約】  コンピュータを用いた、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出方法であって、  （ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、  前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程とを含む。
2018154789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いた、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出方法であって、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程とを含むことを特徴とする安定立体構造の算出方法。
【請求項２】
前記立体構造データに変換する工程が、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合に関するデータを、前記結合を構成する２つの原子と前記原子群における前記ａ個の原子との間に生成するａ＋１個の結合に関するデータに変換する処理を含む、請求項１に記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項３】
前記立体構造データに変換する工程において、前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いて、単一種類の分子の複数の前記立体構造データを得る、請求項１から２のいずれかに記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項４】
前記原子群の原子数が、１〜１００である請求項１から３のいずれかに記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項５】
前記ａが、１〜１０である請求項１から４のいずれかに記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項６】
コンピュータに、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造を算出させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
前記立体構造データに変換する工程が、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合に関するデータを、前記結合を構成する２つの原子と前記原子群における前記ａ個の原子との間に生成するａ＋１個の結合に関するデータに変換する処理を含む、請求項６に記載のプログラム。
【請求項８】
前記立体構造データに変換する工程において、前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いて、単一種類の分子の複数の前記立体構造データを得る、請求請求項６から７のいずれかに記載のプログラム。
【請求項９】
前記原子群の原子数が、１〜１００である請求項６から８のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１０】
前記ａが、１〜１０である請求項６から９のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１１】
ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出装置であって、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する変換部と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う最小化部と、を有することを特徴とする安定立体構造の算出装置。
【請求項１２】
前記変換部が、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合に関するデータを、前記結合を構成する２つの原子と前記原子群における前記ａ個の原子との間に生成するａ＋１個の結合に関するデータに変換する処理を行う、請求項１１に記載の安定立体構造の算出装置。
【請求項１３】
前記変換部が、前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いて、単一種類の分子の複数の前記立体構造データを得る、請求項１１から１２のいずれかに記載の安定立体構造の算出装置。
【請求項１４】
前記原子群の原子数が、１〜１００である請求項１１から１３のいずれかに記載の安定立体構造の算出装置。
【請求項１５】
前記ａが、１〜１０である請求項１１から１４のいずれかに記載の安定立体構造の算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、環状化合物の安定立体構造の算出方法、及び算出装置、並びに前記算出方法を実行するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物の安定立体構造は、化合物の性質に大きく影響する。そのため、化合物の安定立体構造を知ることは、非常に重要である。特に、創薬の分野においては、化合物の安定立体構造を知ることは、化合物とタンパク質との結合自由エネルギーを求める上で非常に重要である。【０００３】
化合物の安定立体構造を求める方法として、系統的探索法が知られている。しかし、環状化合物において、系統的探索法により安定立体構造を求めることは非常に難しい。
そこで、環状化合物の安定立体構造を求める方法として、コンフレックス方式（例えば、非特許文献1参照）、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ方式などが知られている。しかし、これらの方式では、計算に時間がかかるという問題がある。例えば、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ方式は、環を切断して擬非環式分子とし、正規の非環式分子のように扱う方式である。しかし、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ方式では、員環数が増えると生成する構造が指数関数的に増加するため、計算に非常に時間がかかるという問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｈｉｔｏｓｈｉ  Ｇｏｔｏ，  ａｎｄ  Ｅｉｊｉ  Ｏｓａｗａ，  Ｊ．  ＣＨＥＭ．  ＳＯＣ．  ＰＥＲＫＩＮ  ＴＲＡＮＳ．，  ２，  １９９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本件は、環状化合物の安定立体構造を短い時間で求めることが可能な安定立体構造の算出方法、及び環状化合物の安定立体構造を短い時間で求めることが可能な安定立体構造の算出装置、並びに前記算出方法を実行するプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
開示の安定立体構造の算出方法は、
コンピュータを用いた、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出方法であって、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程とを含む。【０００７】
開示のプログラムは、
コンピュータに、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造を算出させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程と、
を実行させる。【０００８】
開示の安定立体構造の算出装置は、
ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出装置であって、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する変換部と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う最小化部と、
を有する。
【発明の効果】
【０００９】
開示の安定立体構造の算出方法によれば、環状化合物の安定立体構造を短い時間で求めることが可能になる。
開示のプログラムによれば、環状化合物の安定立体構造を短い時間で求めることが可能になる。
開示の安定立体構造の算出装置によれば、環状化合物の安定立体構造を短い時間で求めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、（ｎ−１）員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａにおいて、結合Ｂ１が削除された状態を示す模式図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ｂにおいて、原子Ａ３が挿入された状態を示す模式図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、ｎ員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、（ｎ−１）員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａにおいて、結合Ｂ１が削除された状態を示す模式図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂにおいて、原子Ａ３が挿入された状態を示す模式図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、ｎ員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、（ｎ−２）員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａにおいて、結合Ｂ１が削除された状態を示す模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂにおいて、原子Ａ４及び原子Ａ５が挿入された状態を示す模式図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、ｎ員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
【図４】図４は、開示の安定立体構造の算出方法の一例のフローチャートである。
【図５】図５は、開示の安定立体構造の算出方法の他の一例のフローチャートである。
【図６】図６は、開示の安定立体構造の算出方法の他の一例のフローチャートである。
【図７】図７は、開示の安定立体構造の算出装置の構成例である。
【図８】図８は、開示の安定立体構造の算出装置の他の構成例である。
【図９】図９は、開示の安定立体構造の算出装置の他の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
創薬とは、医薬品の設計するプロセスを指す。前記創薬は、例えば、以下のような順で行われる。
（１）標的分子の決定
（２）リード化合物等の探索
（３）生理作用の検定
（４）安全性・毒性試験
リード化合物等（リード化合物及びそれから派生する化合物）の探索においては、多数の薬候補分子の各々と、標的分子との相互作用を精度よく評価することが重要である。
【００１２】
コンピュータを用いて医薬品を設計するプロセスは、創薬全般において利用可能である。その中でも、リード化合物等の探索に利用することは、新薬開発の期間及び確率を高める上で有用である。
【００１３】
開示の技術は、例えば、高い薬理活性が期待されるリード化合物等の探索に利用できる。
また、開示の技術は、創薬に関わらず、環状化合物の物性の調査にも利用できる。ここでの環状化合物は、既知化合物であるか、未知化合物であるかを問わない。
【００１４】
（安定立体構造の算出方法）
開示の安定立体構造の算出方法は、コンピュータを用いた、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出方法である。
【００１５】
従来の、環状化合物の安定立体構造を求める方法では、計算に時間がかかるという問題がある。例えば、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ方式では、員環数が増えると生成する構造が指数関数的に増加するため、計算に非常に時間がかかる。
【００１６】
そこで、本発明者らは、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造を求める際に、前記ｎ員環の環状化合物よりも員環数が少ない環状化合物［（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物］の安定立体構造に基づいて、前記ｎ員環の環状化合物の安定立体構造を求めることにより、計算時間の短縮化が可能であることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１７】
環状化合物の安定立体構造を考えた場合、環構造に原子を挿入して員環数を増やすと、挿入された箇所の局所的な構造安定性は大きく変化するが、挿入された箇所と離れた箇所の局所的な構造安定性は大きくは変化しない。そのため、上記方法でｎ員環の環状化合物の安定立体構造を求めると、エネルギー最小化を行う立体構造の数が少ない場合でも、効率的に安定立体構造を算出することができる。そのため、計算時間の短縮化が可能である。
【００１８】
即ち、前記安定立体構造の算出方法は、（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程を含む。
また、前記安定立体構造の算出方法は、前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程を含む。
【００１９】
ここで、本明細書における「安定立体構造データ」は、例えば、原子情報データ、座標情報データ及び結合情報データを有し、座標空間に、安定立体構造を構築する。
ここで、本明細書における「立体構造データ」は、例えば、原子情報データ、座標情報データ及び結合情報データを有し、座標空間に立体構造を構築する。
ここで、本明細書における「原子群に関するデータ」は、例えば、原子情報データ、座標情報データ及び結合情報データを有し、座標空間に立体構造を構築する。
これらのデータの形式は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テキストデータであってもよいし、ＳＤＦ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄａｔａ  Ｆｉｌｅ）形式であってもよいし、ＭＯＬファイル形式であってもよい。
前記原子情報データは、原子の種類に関するデータである。
前記座標情報データは、原子の座標（位置）に関するデータである。
前記結合情報データは、原子と原子との結合に関するデータである。
【００２０】
＜ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程＞
前記安定立体構造の算出方法においては、（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する。前記変換は、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて行われ、例えば、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環の近傍に少なくともａ個の原子を含む原子群を挿入することで行われる。
前記近傍とは、前記ａ個の原子が、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する原子と結合を生成可能な範囲を意味する。結合を生成可能な距離は、生成する結合の種類や結合する原子の周囲の環境により異なり、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の結合距離が参照される。
【００２１】
前記（ｎ−ａ）員環（ａは正の整数を表す。ｎ＞ａである。）の環状化合物の安定立体構造データは、公知のデータであってもよいし、既知の方法により求めたデータであってもよいし、開示の算出方法により求めたデータであってもよい。
【００２２】
前記安定立体構造データは、該当する分子における最安定立体構造データである必要はなく、例えば、エネルギー最小化などの公知の方法で求められた安定立体構造データであればよい。そのため、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の安定立体構造データは、一つである場合もあれば、複数存在する場合もあるが、通常は、複数存在する。
【００２３】
前記環状化合物は、単環であってもよいし、多環であってもよい。
前記環状化合物における環の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭化水素環であってもよいし、芳香族環であってもよいし、ヘテロ環であってもよい。
【００２４】
前記原子群は、少なくともａ個の原子を含む。そして、ａ個の原子が、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環状構造に挿入される。
【００２５】
前記ａとしては、正の整数であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜１０が好ましく、１〜５がより好ましい。前記ａが大きすぎると、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の員環数と、前記ｎ員環の環状化合物の員環数との差が大きくなりすぎ、それらの安定立体構造が大きく異なる結果、前記ｎ員環の環状化合物の有効な安定立体構造が得られないことがある。
【００２６】
前記原子群の原子数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜１００が好ましく、１〜５０がより好ましく、１〜３０が特に好ましい。即ち、前記原子群は、原子数が１つであってもよい。
【００２７】
挿入される前記原子群のａ個の原子は、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合を構成する任意の２つの原子を結ぶ直線上に配置されてもよいし、直線上以外の箇所に配置されてもよい。
前記変換においては、例えば、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合を構成する２つの原子の間に前記原子群が挿入される。
ここで、本明細書において、「２つの原子の間」とは、２つの原子を結ぶ直線上に限定されない。「２つの原子の間」とは、２つの原子のうちの１つの原子を含み、前記２つの原子を結ぶ直線と直交する第１の平面と、前記２つの原子のうちの他の１つの原子を含み、前記２つの原子を結ぶ直線と直交する第２の平面との間を、意味する。そして、前記原子群の前記ａ個の原子がそれら２平面の間に存在する場合は、たとえ前記原子群の全ての原子がそれら２平面の間に存在しなくても、「２つの原子の間」に前記原子群が挿入されたと解する。
【００２８】
前記原子群が挿入される、前記２つの原子による結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１重結合、２重結合、３重結合などが挙げられる。また、例えば、炭素−炭素結合、炭素−酸素結合、炭素−窒素結合、炭素−硫黄結合などが挙げられる。
【００２９】
前記原子群が挿入される際、前記２つの原子の座標は変更されてもよいし、変更されなくてもよい。
【００３０】
前記立体構造データに変換する工程は、例えば、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合に関するデータを、前記結合を構成する２つの原子と前記原子群における前記ａ個の原子との間に生成するａ＋１個の結合に関するデータに変換する処理を含む。
前記結合に関するデータは、前記立体安定構造データに含まれるデータである。
前記変換する処理を行う方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記立体安定構造データ自体を変更することにより行ってもよい。また、化学構造式を描画するソフトウエアを用いて前記立体安定構造データを化学構造図に変換し、前記ソフトウエア上で前記化学構造図においてａ個の原子を含む原子群を挿入し、変換された化学構造図をｎ員環の環状化合物の安定構造データとして出力することで、前記変換する処理を行ってもよい。
【００３１】
前記立体構造データに変換する工程においては、前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いて、単一種類の分子の複数の前記立体構造データを得ることが好ましい。そうすることで、より安定な安定立体構造を求めることができる確率が高くなる。
ここで、「前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いる」の一例としては、例えば、前記原子群の立体構造は同一とし、前記安定立体構造に対して前記原子群を配置する座標を複数の種類で行うことが挙げられる。
【００３２】
ここで、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データを、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する方法の一例を、図１Ａ〜図１Ｄを用いて説明する。
図１Ａは、（ｎ−１）員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
図１Ｂは、図１Ａにおいて、結合Ｂ１が削除された状態を示す模式図である。
図１Ｃは、図１Ｂにおいて、原子Ａ３が挿入された状態を示す模式図である。
図１Ｄは、ｎ員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
図１Ａ〜図１Ｄ中、実線は結合を表し、黒いドットは原子を表し、破線は構造を省略していることを示す。なお、環構造を構成する原子に結合し、かつ環構造の構成に寄与しない原子は省略している。
この一例では、環を構成する結合Ｂ１を構成する２つの原子（原子Ａ１及び原子Ａ２）の間に、１つ（ａ＝１）の原子Ａ３を含む原子群を挿入して、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データを、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する。
具体的には以下のようにして変換を行う。
まず、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データにおける、結合Ｂ１に関する結合情報データを削除する（図１Ｂ）。
続いて、１つ（ａ＝１）の原子Ａ３を含む原子群の原子情報データ、及び座標データを、前記安定立体構造データに追加する（図１Ｃ）。この際、例えば、原子Ａ１と原子Ａ３との距離、及び原子Ａ２と原子Ａ３との距離が、原子Ａ１と原子Ａ２との距離よりも短くなるように、原子Ａ３の座標を決定する。
続いて、原子Ａ１と原子Ａ３とに新たに生成する結合Ｂ２に関する結合情報データ、及び原子Ａ２と原子Ａ３とに新たに生成する結合Ｂ３に関する結合情報データを、前記安定立体構造データに追加する（図１Ｄ）。
そうすることにより、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データが、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換される。
【００３３】
次に、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データを、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する方法の他の一例を、図２Ａ〜図２Ｄを用いて説明する。この一例は、図１Ａ〜図１Ｄの一例において、原子Ａ３が挿入される座標（位置）を変えた例である。
図２Ａは、（ｎ−１）員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
図２Ｂは、図２Ａにおいて、結合Ｂ１が削除された状態を示す模式図である。
図２Ｃは、図２Ｂにおいて、原子Ａ３が挿入された状態を示す模式図である。
図２Ｄは、ｎ員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
図２Ａ〜図２Ｄ中、実線は結合を表し、黒いドットは原子を表し、破線は構造を省略していることを示す。なお、環構造を構成する原子に結合し、かつ環構造の構成に寄与しない原子は省略している。
この一例では、環を構成する結合Ｂ１を構成する２つの原子（原子Ａ１及び原子Ａ２）の間に、１つ（ａ＝１）の原子Ａ３を含む原子群を挿入して、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データを、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する。
具体的には以下のようにして変換を行う。
まず、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データにおける、結合Ｂ１に関する結合情報データを削除する（図２Ｂ）。
続いて、１つ（ａ＝１）の原子Ａ３を含む原子群の原子情報データ、及び座標データを、前記安定立体構造データに追加する（図２Ｃ）。この際、例えば、原子Ａ１と原子Ａ３との距離、及び原子Ａ２と原子Ａ３との距離が、原子Ａ１と原子Ａ２との距離よりも短くなるように、原子Ａ３の座標を決定する。
続いて、原子Ａ１と原子Ａ３とに新たに生成する結合Ｂ２’に関する結合情報データ、及び原子Ａ２と原子Ａ３とに新たに生成する結合Ｂ３’に関する結合情報データを、前記安定立体構造データに追加する（図２Ｄ）。
そうすることにより、（ｎ−１）員環の環状化合物の安定立体構造データが、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換される。
【００３４】
次に、（ｎ−２）員環の環状化合物の安定立体構造データを、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する方法の一例を、図３Ａ〜図３Ｄを用いて説明する。
図３Ａは、（ｎ−２）員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
図３Ｂは、図３Ａにおいて、結合Ｂ１が削除された状態を示す模式図である。
図３Ｃは、図３Ｂにおいて、原子Ａ４及び原子Ａ５が挿入された状態を示す模式図である。
図３Ｄは、ｎ員環の環状化合物の環構造の一部分を示す模式図である。
図３Ａ〜図３Ｄ中、実線は結合を表し、黒いドットは原子を表し、破線は構造を省略していることを示す。なお、環構造を構成する原子に結合し、かつ環構造の構成に寄与しない原子は省略している。
この一例では、環を構成する結合Ｂ１を構成する２つの原子（原子Ａ１及び原子Ａ２）の間に、２つ（ａ＝２）の原子Ａ４及び原子Ａ５を含む原子群を挿入して、（ｎ−２）員環の環状化合物の安定立体構造データを、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する。
具体的には以下のようにして変換を行う。
まず、（ｎ−２）員環の環状化合物の安定立体構造データにおける、結合Ｂ１に関する結合情報データを削除する（図３Ｂ）。
続いて、２つ（ａ＝２）の原子Ａ４及び原子Ａ５を含む原子群の原子情報データ、及び座標データを、前記安定立体構造データに追加する（図３Ｃ）。この際、例えば、原子Ａ１と原子Ａ４との距離、及び原子Ａ２と原子Ａ５との距離が、原子Ａ１と原子Ａ２との距離よりも短くなるように、原子Ａ４及び原子Ａ５の座標を決定する。
続いて、原子Ａ１と原子Ａ４とに新たに生成する結合Ｂ４に関する結合情報データ、原子Ａ４と原子Ａ５とに新たに生成する結合Ｂ５に関する結合情報データ、及び原子Ａ２と原子Ａ５とに新たに生成する結合Ｂ６に関する結合情報データを、前記安定立体構造データに追加する（図３Ｄ）。
そうすることにより、（ｎ−２）員環の環状化合物の安定立体構造データが、図３Ｄに示すようなｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換される。
【００３５】
＜エネルギー最小化を行う工程＞
前記安定立体構造の算出方法においては、前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う。
【００３６】
前記エネルギー最小化は、例えば、分子力学計算により行う。
前記エネルギー最小化は、例えば、前記ｎ員環の環状化合物の個々の原子に働く力を求め、エネルギーが小さくなる方向に原子を移動させることにより行う。
原子に働く力としては、例えば、クーロン力、ファンデルワールス力などが挙げられる。
【００３７】
前記エネルギー最小化計算は、例えば、公知のアルゴリズムを用いて実現することができる。公知のアルゴリズムとしては、例えば、最急降下法（Ｓｔｅｅｐｅｓｔ  ｄｅｓｃｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄ）、束縛つき最急降下法（Ｓｔｅｅｐｅｓｔ  ｄｅｓｃｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）、共役勾配法（Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄ）などが挙げられる。
【００３８】
最急降下法は、数値的に計算されたポテンシャルエネルギー関数の一次微分（つまり力）を利用してエネルギー極小点へ近づけていく方法である。
最急降下法の計算手順の一例を以下に示す。
・初期構造に対しポテンシャルエネルギーと力を計算する。
・構成原子を座標系の軸方向に沿って順番に少しずつ動かし、その都度エネルギーと力を再計算する。
・上記のプロセスを全原子に対して繰り返し、全原子をポテンシャルエネルギー面の下り坂方向の新しい位置まで動かす。
・あらかじめ定めておいた判定条件を満たした時点で操作を打ち切る。
【００３９】
なお、これらのアルゴリズムでは、ポテンシャルエネルギー面上の局所的な極小点（ｌｏｃａｌ  ｍｉｎｉｍｕｍ）を見つけ出すことができるが、必ずしも大域的な極小点（ｇｌｏｂａｌ  ｍｉｎｉｍｕｍ）を見つけ出すことができるわけではない。
【００４０】
前記エネルギー最小化は、例えば、公知のソフトウエアを用いて行うことができる。
【００４１】
前記分子力学計算に用いるプログラムとしては、例えば、ｔｉｎｋｅｒ、ａｍｂｅｒ（Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍｏｄｅｌ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）、ｇｒｏｍａｃｓ（Ｇｒｏｎｉｎｇｅｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ）、ｃｈａｒｍｍ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｔ  ＨＡＲｖａｒｄ  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ）、ｌａｍｍｐｓなどが挙げられる。
【００４２】
前記安定立体構造の算出方法は、コンピュータを用いて行われる。前記安定立体構造の算出方法に使用される前記コンピュータは、１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、複数のコンピュータに前記安定立体構造の算出方法を分散させて実行させてもよい。
【００４３】
前記安定立体構造の算出方法は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、各種周辺機器等を備えた通常のコンピュータシステム（例えば、各種ネットワークサーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等）を用いることによって実現することができる。
【００４４】
ここで、前記安定立体構造の算出方法の一例のフローチャートを図４に示す。
図４で示すフローチャートは、１つの立体構造データを作成する一例を示す。
まず、（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合を構成する２つの原子の間に少なくともａ個の原子を含む原子群を挿入して、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する（Ｓ１）。
続いて、得られた前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う（Ｓ２）。
【００４５】
次に、前記安定立体構造の算出方法の他の一例のフローチャートを図５に示す。
図５で示すフローチャートは、複数の立体構造データを作成する一例を示す。
まず、（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合を構成する２つの原子の間に少なくともａ個の原子を含む原子群を挿入して、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する（Ｓ１）。
次に、他の立体構造データを作成する場合には、再度、立体構造データに変換する工程（Ｓ１）を行う。このとき、例えば、前記２つの原子の間に前記原子群を挿入する際の位置を変えた、同一種類の分子の他の立体構造データを作成する。前記原子群を挿入する際の位置を変えることで、同一種類の分子について複数の立体構造データを得ることができる。
次に、他の立体構造データを更に作成しない場合には、得られた複数の立体構造データそれぞれについて、エネルギー最小化を行う（Ｓ２）。
【００４６】
次に、前記安定立体構造の算出方法の他の一例のフローチャートを図６に示す。
図６で示すフローチャートは、複数の立体構造データを作成する一例を示す。
まず、（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合を構成する２つの原子の間に少なくともａ個の原子を含む原子群を挿入して、ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する（Ｓ１）。
次に、得られた立体構造データについて、エネルギー最小化を行う（Ｓ２）。
次に、他の立体構造データを作成する場合には、再度、立体構造データに変換する工程（Ｓ１）を行う。このとき、例えば、前記２つの原子の間に前記原子群を挿入する際の位置を変えた、同一種類の分子の他の立体構造データを作成する。前記原子群を挿入する際の位置を変えることで、同一種類の分子について複数の立体構造データを得ることができる。
次に、得られた立体構造データについて、エネルギー最小化を行う（Ｓ２）。
他の立体構造データを更に作成しない場合には、安定立体構造の算出を終了する。
【００４７】
（プログラム）
開示のプログラムは、開示の前記安定立体構造の算出方法を実行するプログラムである。
【００４８】
前記プログラムは、使用するコンピュータシステムの構成及びオペレーティングシステムの種類・バージョンなどに応じて、公知の各種のプログラム言語を用いて作成することができる。
【００４９】
前記プログラムは、内蔵ハードディスク、外付けハードディスクなどの記憶媒体に記録しておいてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＯディスク（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）、ＵＳＢメモリ〔ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）  ｆｌａｓｈ  ｄｒｉｖｅ〕などの記憶媒体に記録しておいてもよい。前記プログラムをＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＵＳＢメモリなどの記憶媒体に記録する場合には、必要に応じて随時、コンピュータシステムが有する記憶媒体読取装置を通じて、これを直接、又はハードディスクにインストールして使用することができる。また、コンピュータシステムから情報通信ネットワークを通じてアクセス可能な外部記憶領域（他のコンピュータ等）に前記プログラムを記録しておき、必要に応じて随時、前記外部記憶領域から情報通信ネットワークを通じてこれを直接、又はハードディスクにインストールして使用することもできる。
【００５０】
（コンピュータが読み取り可能な記録媒体）
開示のコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、開示の前記プログラムを記録してなる。
前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、内蔵ハードディスク、外付けハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＵＳＢメモリなどが挙げられる。
【００５１】
（安定立体構造の算出装置）
開示の安定立体構造の算出装置は、変換部と、最小化部とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部を有する。
【００５２】
前記変換部では、（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する。
更に、前記変換部では、例えば、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合に関するデータを、前記結合を構成する２つの原子と前記原子群における前記ａ個の原子との間に生成するａ＋１個の結合に関するデータに変換する処理を行う。
更に、前記変換部では、例えば、前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いて、単一種類の分子の複数の前記立体構造データを得る。
【００５３】
前記最小化部では、前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う。
【００５４】
前記安定立体構造の算出装置は、開示の前記安定立体構造の算出方法を実行する。
【００５５】
図７に、開示の安定立体構造の算出装置の構成例を示す。
安定立体構造の算出装置１０は、例えば、ＣＰＵ１１、メモリ１２、記憶部１３、表示部１４、入力部１５、出力部１６、Ｉ／Ｏインターフェース部１７等がシステムバス１８を介して接続されて構成される。
【００５６】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１は、演算（四則演算、比較演算等）、ハードウエア及びソフトウエアの動作制御などを行う。例えば、ＣＰＵが、前記変換部、及び前記最小化部に対応する。
【００５７】
メモリ１２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリである。前記ＲＡＭは、前記ＲＯＭ及び記憶部１３から読み出されたＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）及びアプリケーションプログラムなどを記憶し、ＣＰＵ１１の主メモリ及びワークエリアとして機能する。
【００５８】
記憶部１３は、各種プログラム及びデータを記憶する装置であり、例えば、ハードディスクである。例えば、前記（ｎ−ａ）員環の安定立体構造データは、記憶部１３に格納される。記憶部１３には、更にＣＰＵ１１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳなどが格納される。
前記プログラムは、記憶部１３に格納され、メモリ１２のＲＡＭ（主メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１１により実行される。
【００５９】
表示部１４は、表示装置であり、例えば、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置である。
入力部１５は、各種データの入力装置であり、例えば、キーボード、ポインティングデバイス（例えば、マウス等）などである。
出力部１６は、各種データの出力装置であり、例えば、プリンタである。
Ｉ／Ｏインターフェース部１７は、各種の外部装置を接続するためのインターフェースである。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＵＳＢメモリなどのデータの入出力を可能にする。
【００６０】
図８に、開示の安定立体構造の算出装置の他の構成例を示す。
図８の構成例は、クラウド型の構成例であり、ＣＰＵ１１が、記憶部１３等とは独立している。この構成例では、ネットワークインターフェース部１９、２０を介して、記憶部１３等を格納するコンピュータ３０と、ＣＰＵ１１を格納するコンピュータ４０とが接続される。
ネットワークインターフェース部１９、２０は、インターネットを利用して、通信を行うハードウェアである。
【００６１】
図９に、開示の安定立体構造の算出装置の他の構成例を示す。
図９の構成例は、クラウド型の構成例であり、記憶部１３が、ＣＰＵ１１等とは独立している。この構成例では、ネットワークインターフェース部１９、２０を介して、ＣＰＵ１１等を格納する。
【実施例】
【００６２】
以下、開示の技術について説明するが、開示の技術は下記実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下においては、データの変換方法について具体的には説明していないが、実際には、（ｎ−ａ）員環の安定立体構造からｎ員環の立体構造への変換は、（ｎ−ａ）員環の安定立体構造データをｎ員環の立体構造データに変換することで行った。【００６３】
（実施例１）
＜７員環の環状炭化水素＞
７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）について、開示の技術によって安定立体構造を求めた。
６員環の環状炭化水素（シクロヘキサン）の２つの安定立体構造（いす形、舟形）のそれぞれについて、以下の４つの結合の間のそれぞれに、メチレン基を挿入した。以下の構造において、挿入される結合を太字で示した。【００６４】
【化１】
2018154789.tif 000003
【００６５】
その結果、以下の構造で示す４つの初期構造を得た。【００６６】
【化２】
2018154789.tif 000004
【００６７】
上記４つの初期構造について、エネルギー最小化を行い安定立体構造を得た。４回のエネルギー最小化計算に使用した時間は、４５秒であった。【００６８】
なお、エネルギー最小化計算には、以下の計算機を用いた。
・ＰＲＩＭＥＲＧＹ  ＲＸ２００  Ｓ６  ，  Ｘｅｏｎ（Ｒ）  Ｘ５６５０，  ２４ＧＢメモリ
並列計算は行わず、１コアのみを使用した。【００６９】
（比較例１）
＜７員環の環状炭化水素＞
７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）について、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ法によって安定立体構造を求めた。
下記構造の７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）について、１つの炭素−炭素結合を切断して開環し、前記炭素−炭素結合の二面角を９０度毎に変更した。６つの炭素−炭素結合について同様の操作を行い、合計４５＝１，０２４個の構造を生成した。【００７０】
【化３】
2018154789.tif 000005
【００７１】
１，０２４個の構造から、閉環条件（開環した原子のペアの距離が５Å以内）を満たす１０９個の構造を選択し、それら１０９個の構造について、実施例１で用いた計算機を用いてエネルギー最小化を行い、エネルギー値が最小から５ｋｃａ１／ｍｏｌ以内の複数の安定立体構造を得た。１０９回のエネルギー最小化計算に使用した時間は、９５秒であった。【００７２】
なお、実施例１と比較例１とでは、同じ安定立体構造が得られた。【００７３】
（実施例２）
＜１０員環の環状炭化水素＞
実施例１と同様の方法により、６員環の環状炭化水素（シクロヘキサン）を用いて、７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、８員環の環状炭化水素（シクロオクタン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた８員環の環状炭化水素（シクロオクタン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、９員環の環状炭化水素（シクロノナン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた９員環の環状炭化水素（シクロノナン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、１０員環の環状炭化水素（シクロデカン）の安定立体構造を求めた。
その結果、これらの立体構造のエネルギー最小化計算に使用した時間は、３５４秒であった。【００７４】
（比較例２）
＜１０員環の環状炭化水素＞
比較例１において、７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）を、１０員環の環状炭化水素（シクロデカン）に変更した以外は、比較例１と同様にして、安定立体構造を求めた。
その結果、立体構造のエネルギー最小化計算に使用した時間は、１，３２６秒であった。【００７５】
（実施例３）
＜１１員環の環状炭化水素＞
実施例１と同様の方法により、６員環の環状炭化水素（シクロヘキサン）を用いて、７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、８員環の環状炭化水素（シクロオクタン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた８員環の環状炭化水素（シクロオクタン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、９員環の環状炭化水素（シクロノナン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた９員環の環状炭化水素（シクロノナン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、１０員環の環状炭化水素（シクロデカン）の安定立体構造を求めた。
更に、求められた１０員環の環状炭化水素（シクロデカン）の安定立体構造を用いて、実施例１と同様の方法により、１１員環の環状炭化水素（シクロウンデカン）の安定立体構造を求めた。
その結果、これらの立体構造のエネルギー最小化計算に使用した時間は、８６６秒であった。【００７６】
（比較例３）
＜１１員環の環状炭化水素＞
比較例１において、７員環の環状炭化水素（シクロヘプタン）を、１１員環の環状炭化水素（シクロウンデカン）に変更した以外は、比較例１と同様にして、安定立体構造を求めた。
その結果、立体構造のエネルギー最小化計算に使用した時間は、３，７１９秒であった。【００７７】
実施例１〜３、比較例１〜３の計算時間の結果を表１にまとめた。【００７８】
【表１】
2018154789.tif 000006
【００７９】
（実施例４）
＜環状ペプチド＞
６つのグリシンを環状に結合した環状ペプチドについて、開示の技術によって安定立体構造を求めた。
まず、５つのグリシンを環状に結合した環状ペプチドの立体構造を、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ法によって作成した。その結果、３１０個の立体構造が得られた。
続いて、５残基の環状ペプチドの５箇所のアミド結合にグリシン残基を挿入して、合計３１０×５＝１，５５０個の立体構造を作成した。これらの立体構造について、エネルギー最小化を行った。なお、その際、アミド結合がシスとなった構造と、重複した構造とを除き、１，０７３個の立体構造についてエネルギー最小化を行った。【００８０】
同様にして、７つのグリシンが環状に結合した環状ペプチドを得た。その際の、立体構造の数は、６，０８４個であった。これらの立体構造について、エネルギー最小化を行った。
同様にして、８つのグリシンが環状に結合した環状ペプチドを得た。その際の、立体構造の数は、１６，６８４個であった。これらの立体構造について、エネルギー最小化を行った。
次に、最低エネルギーから１５ｋｃａ１／ｍｏｌ以内のエネルギーの低エネルギー構造に限定して、次の構造生成の入力構造とした。
８つのグリシンが環状に結合した環状ペプチドの１６，６８４個の立体構造から、上記条件に当てはまる６，５４３個の立体構造に限定して、さらにグリシンの挿入を行って、９つのグリシンが環状に結合した環状ペプチド２３，４６２個の立体構造を得た。これらの立体構造について、エネルギー最小化を行った。
更に、９つのグリシンが環状に結合した環状ペプチドの２３，４６２個の立体構造から、上記条件に当てはまる２０，０５６個の立体構造に限定して、さらにグリシンの挿入を行って、１０個のグリシンが環状に結合した環状ペプチド６７，０４６個の立体構造を得た。これらの立体構造について、エネルギー最小化を行った。【００８１】
これらの計算にかかる時間は、表２に示したとおりである。
なお、表２において、項目「６残基」の時間は、６つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造について、エネルギー最小化をするのにかかった時間である。
表２において、項目「８残基」の時間は、６つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造、７つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造、及び８つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造について、エネルギー最小化をするのにかかった時間である。
表２において、項目「１０残基」の時間は、６つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造、７つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造、８つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造、９つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造、及び１０つのグリシンを環状の結合した環状ペプチドの複数の立体構造について、エネルギー最小化をするのにかかった時間である。
なお、エネルギー最小化計算には、以下の計算機を用いた。
・ＣＥＬＣＩＵＳ  Ｗ５１０，  Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）  Ｘｅｏｎ（Ｒ）  ＣＰＵ  Ｅ３１２８，  １６ＧＢ  メモリ
並列計算は行わず、１コアのみを使用した。【００８２】
(比較例４）
６つのグリシンを環状に結合した環状ペプチド、及び８つのグリシンを環状に結合した環状ペプチドについて、Ｒｉｎｇ  Ｏｐｅｎｉｎｇ法によって立体構造を求め、エネルギー最小化を行った。なお、比較例１と同様に、開環した結合１つについて、９０度毎に二面角を変更して複数の立体構造を作製し、作製された複数の立体構造から閉環条件（開環した原子のペアの距離が５Å以内）を満たす立体構造を選択した。
６つのグリシンを環状に結合した環状ペプチドについては、１４，７３４個の立体構造について、エネルギー最小化を行った。
８つのグリシンを環状に結合した環状ペプチドについては、１，５７３，４３６個の立体構造について、エネルギー最小化を行った。【００８３】
なお、１０個のグリシンを環状に結合した環状ペプチドの場合、計算時間は、８つのグリシンを環状に結合した環状ペプチドの計算時間の４４倍となると予想される。これは、以下の理由からである。
グリシン残基数が１増えると、回転可能な結合が２つ増える。１つの結合について９０度毎、４つの角度に変化させるので、４２倍で生成コンフォメーションの数が増える。【００８４】
比較例４の方法においてエネルギー最小化に要する時間を表２に示した。
エネルギー最小化計算に使用した計算機は、実施例４で使用した計算機と同じである。【００８５】
【表２】
2018154789.tif 000007
【００８６】
表２中、残基数は、環状ペプチド中のグリシン残基数を表す。
【符号の説明】
【００８７】
１０    安定立体構造の算出装置
１１    ＣＰＵ
１２    メモリ
１３    記憶部
１４    表示部
１５    入力部
１６    出力部
１７    Ｉ／Ｏインターフェース部
１８    システムバス
１９    ネットワークインターフェース部
２０    ネットワークインターフェース部
３０    コンピュータ
４０    コンピュータ
【図１Ａ】
2018154789.tif 000008
【図１Ｂ】
2018154789.tif 000009
【図１Ｃ】
2018154789.tif 000010
【図１Ｄ】
2018154789.tif 000011
【図２Ａ】
2018154789.tif 000012
【図２Ｂ】
2018154789.tif 000013
【図２Ｃ】
2018154789.tif 000014
【図２Ｄ】
2018154789.tif 000015
【図３Ａ】
2018154789.tif 000016
【図３Ｂ】
2018154789.tif 000017
【図３Ｃ】
2018154789.tif 000018
【図３Ｄ】
2018154789.tif 000019
【図４】
2018154789.tif 000020
【図５】
2018154789.tif 000021
【図６】
2018154789.tif 000022
【図７】
2018154789.tif 000023
【図８】
2018154789.tif 000024
【図９】
2018154789.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月14日(2019.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いた、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出方法であって、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程とを含むことを特徴とする安定立体構造の算出方法。
【請求項２】
前記立体構造データに変換する工程が、前記（ｎ−ａ）員環の環状化合物の環を構成する結合に関するデータを、前記結合を構成する２つの原子と前記原子群における前記ａ個の原子との間に生成するａ＋１個の結合に関するデータに変換する処理を含む、請求項１に記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項３】
前記立体構造データに変換する工程において、前記原子群に関するデータを複数の座標パターンで用いて、単一種類の分子の複数の前記立体構造データを得る、請求項１から２のいずれかに記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項４】
前記原子群の原子数が、１〜１００である請求項１から３のいずれかに記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項５】
前記ａが、１〜１０である請求項１から４のいずれかに記載の安定立体構造の算出方法。
【請求項６】
コンピュータに、ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造を算出させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する工程と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
ｎ員環の環状化合物（ｎは４以上の整数を表す。）の安定立体構造の算出装置であって、
（ｎ−ａ）員環〔ただし、ａは正の整数を表し、（ｎ−ａ）≧３である。〕の環状化合物の安定立体構造データを、少なくともａ個の原子を含む原子群に関するデータを用いて、前記ｎ員環の環状化合物の立体構造データに変換する変換部と、
前記立体構造データを用いて前記ｎ員環の環状化合物のエネルギー最小化を行う最小化部と、を有することを特徴とする安定立体構造の算出装置。
【国際調査報告】
2018154789.tif 000026
2018154789.tif 000027